Ökobilanz von erneuerbaren Treibstoffen: Zusammenfassung verschiedener Studien

Ökobilanz von erneuerbaren Treibstoffen: Zusammenfassung verschiedener Studien Niels Jungbluth ESU-services GmbH, Uster, Schweiz E S U AKU Arbeitsgemeinschaft Klima, Energie, Umwelt der Schweizerischen Evangelische Allianz, SEA Klimaforum 2008: Leere Bäuche voller Tank vom 5. Juli 2008 Überblick Was sind erneuerbare Treibstoffe und wie werden sie hergestellt? Fragen zur Umweltbelastung Methodik der Ökobilanz Ergebnisse für verschiedene Treibstoffe Empfehlungen zur Mobilität Page 2

Warum der Biotreibstoffboom? Klimaschutz, da kohlenstoffneutral Umweltschutz, da natürlich und biogen Ressourcenschutz, da erneuerbar Politische Unabhängigkeit vom Erdöl Lokale Wertschöpfung für Landwirtschaft Sicherung der Geschäftsgrundlage für Autofirmen Anwendung von Gentechnik Page 3 Fragen die heute beantwortet werden sollen Welche erneuerbaren Treibstoffe verursachen die geringsten Umweltbelastungen? Sind erneuerbare Treibstoffe umweltfreundlicher als fossile Treibstoffe? Welche erneuerbaren Treibstoffe sollen gefördert werden? Was kann der Einzelne tun? Page 4

Klassifizierung von Treibstoffen Page 5 Chemische Zusammensetzung des Energieträgers Methan, Ethanol, Methanol, Wasserstoff, Öl, Methyl Ester (XME), Kohlenwasserstoffgemisch (Benzin, Diesel, XTL, Synthetisch), ETBE, MTBE Genutzte Ressourcen Nicht erneuerbare: Erdöl, Erdgas, Kohle, Nuklear Erneuerbar: Nahrungsmittel, Energiepflanzen, Algen, Wald- bzw. Plantagenholz, Abfälle, Sonne, Wind Verarbeitungsprozess Mechanisch, Chemische Reaktion, Thermische Behandlung, Fermentation, Vergärung, Vergasung, Fischer-Tropsch Synthese, Biotechnologie, Biomass-to-Liquid Marketing: Sunfuel, Sundiesel, Ökodiesel, Biodiesel, Naturgas, 1st, 2nd, 3rd Generation Nutzungspfade von Biomasse Biomasse-Rohstoff Pellets Holzschnitzel Biogas Pflanzenöl Ethanol Synthesegas Wasserstoff Biomethylester BTL-Treibstoff Methanol (Heiz-)kraftwerk Tankstelle Heizung Strom Fahrzeuge Page 6

Page 7 Untersuchte Treibstoffe und Rohstoffe XME Pflanzliches Altöl Raps CH/RER Sojaöl US / BR Palmöl MY Ethanol 99.7% Holz Gras Kartoffeln Zuckerrüben Molke Zuckerrohr BR Mais Roggen DE / RER BTL / Methanol Miscanthus Plantagenholz Stroh Waldholz Restholz Industrieholz Methan 96% Gülle Grüngut Klärschlamm Molke Gras Holz Fossil Diesel Benzin Erdgas Ausgewählte Methodische Grundlagen der Sachbilanz

Untersuchung mit der Ökobilanz Der Lebenszyklus der Milch Bauernhof Transport Molkerei Transport Supermarkt TransportKonsument Abfall LCA network food, final document Ökobilanz Untersuchung von der Wiege bis zum Grab Beurteilung aller Emissionen in Luft, Boden und Wasser Ermittlung der Ressourcenverbräuche wie Energie, Land und Mineralien Page 9 Sachbilanz der Energie und Materialflüsse pesticides, at plant (kg) fertilizer, at plant (kg) potatoes seeds, at plant (kg) transport, tractor (h) fresh water (m3) N2O emission to air (kg) land occupation (m2a) cultivation, potatoes (ha) pesticide emission to water (kg) potatoes, at farm gate (kg) Alle Inputs und Outputs werden für den untersuchten Prozess erfasst Page 10

Allokation: Aufteilung der Umweltbelastung Grüngut, in Biogasanlage (1 kg) Biogasanlage Biogas (0.1 Nm3) Anwendung Kompost (0.71 kg) Entsorgung, Grüngut (1 kg) Aufbereitung, Tankstelle Page 11 Landwirtschaft Allokation Allokationsprobleme sind oftmals entscheidend für die Beurteilung von Bioprodukten In diesem Projekt für jeden einzelnen In-/Output Allokation nach physikalischen oder monetären Gesetzmässigkeiten Berücksichtigung aller Produkte und Dienstleistungen, die Ertrag ergeben: Energieträger, Entsorgung, Kompost, Strom, Wärme, etc. Eindeutige Allokationsentscheidungen sind nicht möglich Page 12

Vergrösserung der Anbaufläche für Soja This area was cleared by soybean farmers in Novo Progreso. Brazilian Government figures show that the rate of clearing has increased. Page 13 Jährlicher Verlust von Regenwald in Brasilien Ca. 20 000km 2 /a = 600m 2 pro Sekunde http://rainforests.mongabay.com/amazon/deforestation_calculations.html Page 14 http://sitemaker.umich.edu/section2group3/results_and_discussion

Abholzung von Primärwäldern Landwirtschaftliche Flächen werden auf Kosten von Primärwäldern ausgeweitet Die Landumwandlung führt zur Freisetzung von CO 2 Verlust an Biodiversität Feinstaub aus der Biomasse Verbrennung gravierendes Umweltproblem in Süd-Ost Asien Page 15 kg CO2-eq/kg 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 Treibhausgasemission von Pflanzenölen kg CO2-eq pro kg Pflanzenöl bzw. 100 g CO2-eq pro kwh 0 Rapsöl CH Rapsöl RER Palmöl MY Palmkernöl MY Sojaöl BR Sojaöl US Sojaöl EU Page 16 N2O and others CH4, biogenic CO2

kg CO2-eq/kg 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 Treibhausgasemission von Pflanzenölen kg CO2-eq pro kg Pflanzenöl bzw. 100 g CO2-eq pro kwh 0 Rapsöl CH Rapsöl RER Palmöl MY Palmkernöl MY Sojaöl BR Sojaöl US Sojaöl EU Page 17 N2O and others CH4, biogenic CO2 CO2, land trans Ökobilanzen von erneuerbaren Treibstoffen

Fossil Methane Alcohol Biodiesel 100% Rape ME CH 100% Rape ME RER 100% P almo il ME MY 100% Soy ME US 100% Soy ME BR 100% Recycled plant oil ME CH 100% Recycled plant oil ME FR Methanol fixed bed CH Methanol fluidized bed CH Ethanol grass CH Ethanol potatoes CH Ethanol sugar beets CH Ethanol whey CH Ethanol wood CH Ethanol sweet s orghum CN Ethanol rye RER Ethanol corn US Ethanol sugar cane BR Methane grass biorefinery Methane manure Methane manure+cosubstrate Methane manure, optimized Methane manure+cosubstrate, optimized Methane biowaste Methane sewage sludge Methane wood Diesel, low sulphur EURO3 P e tro l, lo w s ulphur EUR O3 Natural gas, EURO3 Infrastructure Cultivation Production Transport Operation Treibhausgas- Emissionen Transport einer Person über einen km (pkm) Ergebnisse: 13 von 26 erneuerbaren Treibstoffen emittieren deutlich weniger THG (>50%) als Benzin 5 davon werden aus Abfällen hergestellt Am schlechtesten ist die Verwendung von Brasilianischem Soja wg. der Regenwaldabholzung Keine eindeutig gute oder schlechte Produkte Zah et al., 2007 Page 19-0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 CO2-eq. [kg/pkm] kg CO 2 -eq/pkm 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 BTL, miscanthus, ICFB-D BTL, short-rotation wood, CFB-D BTL, short-rotation wood, ICFB-D Synthetische Kraftstoffe (BTL, Second Generation) Remaining substances Dinitrogen monoxide Methane, fossil BTL, short-rotation wood, cef-d BTL, forest wood, cef-d Carbon dioxide, fossil Methane, biogenic Treibhausgasreduktion 28% bis 69% Unterschiedliche Verfahren und Rohstoffe beeinflussen das Ergebnis BTL, straw, CFB-D BTL, straw, def-d BTL, straw, cef-d BTL, straw, CH, cef-d low-sulphur diesel, CH natural gas, CH low-sulphur petrol, CH Page 90% 20 Reduktion in einer älteren Studie für Abfälle ohne Infrastruktur berechnet

Klimaschutz ist ein Problem aber es gibt andere Umweltprobleme: Ozonsmog Waldsterben Überdüngung Ozonabbau Toxizität Landnutzung Ressourcenverbrauch Alle Belastungen können zusammengefasst werden: UBP 06 (Umweltbelastungspunkte) Eco-indicator 99 (H,A) Punkte Page 21 Umweltbelastung von Soja Einsatz Düngemittel Feuer zur Waldrodung Page Landwirtschaft 22 in verschiedenen Ländern zeigt unterschiedliche Belastungen

Fossil Methane Alcohol Biodiesel 100% Rape ME CH 100% Rape ME RER 100% P almo il ME MY 100 % So y ME US 100% Soy ME BR 100% Recycled plant oil ME CH 100% Recycled plant oil ME FR Methanol fixed bed CH Methanol fluidized bed CH Ethanol grass CH Ethanol potatoes CH Ethanol sugar beets CH Ethanol whey CH Ethanol wood CH Ethanol sweet sorghum CN Ethanol rye RER Ethanol corn US Ethanol sugar cane BR Methane grass biorefinery Methane manure Methane manure+cosubstrate Methane manure, optimized Methane manure+cosubstrate, optimized Methane biowaste Methane sewage sludge Methane wood Diesel, low sulphur EURO3 P etrol, low sulphur EURO3 Natural gas, EURO3 Maximale Reduktion: 40% Zah et al., 2007 Page 23 Infrastructure Cultivation Production Transport Operation 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 UBP [Pt/pkm] Gesamtbilanz (UBP 06) Schlussfolgerungen: Landwirtschaft ist wichtig Etwa 40% der Umweltbelastungen durch den Verkehr stammen aus der Infrastruktur Maximale Reduktion durch XME aus Altöl: 40% Viele Agrotreibstoffe umweltbelastender als Benzin und Diesel Vergleich aller erneuerbaren Treibstoffe Page 24

Andere Verkehrsträger Umweltbelastungspunkte pro Personenkilometer 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 - Page 25 Maximale Reduktion ÖV: 89% aller Umweltbelastungen Deposited waste Natural resources Energy resources Emission into top soil Emission into ground water Emission into surface water Emission into air Pkw Bus Tram Trolleybus Fernbahn SBB Regionalbahn SBB Grenzen der Ökobilanz-Methodik Momentaufnahme für 2005 Unterschiedliche Entwicklungsstufen bei den Technologien Keine Modellierung indirekter Auswirkungen (z.b. zusätzlicher Import bzw. Verteuerung von Nahrungsmitteln, Abholzung für Nahrungsmittelproduktion) Keine ökonomische und soziale Beurteilung Keine Potentialabschätzung Page 26

Wie weit komme ich damit? Ca. 0.5 ha Je nach Auto: 5 000 30 000 km pro Fussballplatz Km pro 0.5 ha gemütlich mit dem Fahrrad: 12 500 (Kalbsfleisch), 65 000 (Wein), 400 000 (Weizen), 600 000 (Kartoffeln) Page 27 Schlussfolgerungen Erneuerbare Treibstoffe können das Klima schützen, sind aber nie klimaneutral Viele Treibstoffe aus Energiepflanzen verursachen insgesamt höhere Umweltbelastungen als Benzin Die Beurteilung hängt von der Art der Biomasse und weniger vom Treibstoff ab Die Verwendung von Abfällen ist günstig aber nur begrenzt möglich (z.b. Biogas aus Grüngut, Ethanol aus Holzabfällen) Erneuerbare Treibstoffe reduzieren nicht die wesentlichen anderen Auswirkungen des Autoverkehrs wie z.b. Strassen Page 28 Positive ökologische Gesamtbilanz Voraussetzung für Steuerbefreiung in der Schweiz

Beurteilung der zweiten Generation bzw. synthetischer Treibstoffe Treibhausgasreduktion 28% bis 69% Möglichkeit zur Verwendung von Abfällen z.b. Restholz Höhere Umweltbelastungen bei Verwendung landwirtschaftlicher Produkte Grosse Umwandlungsverluste trotz Nutzung der ganzen Pflanze Flächenkonkurrenz zum Nahrungsmittelanbau bleibt bestehen Nicht klar besser als bisherige Agrotreibstoffe Page 29 Empfehlungen zur Mobilität Page 30 1. Fahrrad oder öffentlichen Verkehr benutzen 2. Immer passendes Auto bezüglich Sitzplätzen und Zuladung leihen ( Carsharing) 3. Das sparsamste Auto kaufen (VCS-Liste) 4. Treibstoffe aus Abfällen tanken 5. Andere erneuerbare Treibstoffe mit Herkunftsnachweis und evtl. Label tanken 6. Den besten Treibstoff gibt es nicht, da es immer auf den Herstellungspfad drauf ankommt

Umweltliste für Autos Page 31 www.vcd.org, www.autoumweltliste.ch Publikationen Vollständige Ökobilanz von erneuerbaren Treibstoffen für die Schweiz (http://www.esuservices.ch/bioenergy.htm) Ökobilanz der Herstellung von BTL-Treibstoffen (/renew.htm) Ökobilanz der Nutzung von synthetischen Kraftstoffen (/btl) Page 32

Annexe BTL Life Cycle Assessment of BTL-fuel production Questions addressed in the RENEW project Which production route developed within the RENEW project is the one with the lowest environmental impacts for a certain impact category? Improvement options of production routes, e.g. biomass inputs Priorities for process development Scenarios for technology development for BtL-production plants and influence on results Page 34

Total system boundaries biomass production [kg] biomass provision (transport, intermediate storage) [kg] conversion process storage and preparation [h] steam and power boiler [kwh, MJ] gasification [h] gas cleaning[h] gas conditioning [h] fuel, at conversion plant [kg] infrastructure [unit] flare [MJ] process losses [kg] FT-raw liquid refinery treatment [kg] fuel synthesis [h] fuel distribution [kg] Page 35 fuel distribution [MJ] System boundaries No modelling of intermediate flows between conversion stages Inventory of process stages per hour Emissions of power plant are allocated to heat and electricity based on exergy production No allocation of biomass input to by-products, like electricity Page 36

Data quality description Page 37 General assumptions necessary Data provided had to be completed with general assumptions Emission profile based mainly on gas or wood power plants Waste and effluent composition available only from model calculation Catalyst use assessed based on literature Page 38

Interpretation Biomass Main factors are fertilizer and diesel use and emissions due to use of fertilizers Small variations in scenarios General uncertainty in agricultural data is higher than the differences between scenarios Straw has lower impacts due to economic allocation, wood has higher or about the same impacts as miscanthus except for eutrophication Page 39 Key data starting point 0 0 0 conversion rate (biomass to all liquids) capacity biomass input (MW) all liquid products (diesel, naphtha, DME) 0 Biomass Product Code Developer energy energy toe/h Wood BTL-FT cef-d UET 53% 499 22.5 Straw BTL-FT cef-d UET 57% 462 22.3 Wood BTL-FT CFB-D CUTEC 40% 485 16.6 Straw BTL-FT CFB-D CUTEC 38% 463 15.0 Straw BTL-FT def-d FZK 45% 455 17.5 Wood BTL-FT ICFB-D TUV 26% 52 1.1 Miscanthus BTL-FT ICFB-D TUV 26% 50 1.1 Wood BTL-DME BLEF-DME CHEMREC 69% 500 29.0 Page 40

Contribution of sub-processes 100% 90% refinery treatment, FT-raw liquid 80% BTL-fuel synthesis, wood UET 70% 60% gas conditioning, wood UET 50% 40% gas cleaning, wood UET 30% 20% Carbo-V-gasifier, wood UET Page 41 10% 0% cumulative energy demand abiotic depletion global warming (GWP100) photochemical oxidation, non-b acidification eutrophication water use land occupation biomass storage and preparation, Wood UET process specific emissions, conversion plant Refinery gas, burned in flare fuel synthesis plant infrastructure Well to tank comparison Starting Point Biomass Miscanthus Straw Straw Straw Wood Wood Wood Wood Allothermal Circulating Fluidized Bed Gasification Centralized Autothermal Circulating Fluidized Bed Gasification Decentralized Entrained Flow Gasification Centralized Entrained Flow Gasification Centralized Autothermal Circulating Fluidized Bed Gasification Allothermal Circulating Fluidized Bed Gasification Centralized Entrained Flow Gasification Entrained Flow Gasification of Black Liquor for DME-production Process Code ICFB-D CFB-D def-d cef-d CFB-D ICFB-D cef-d BLEF-DME Company TUV CUTEC FZK UET CUTEC TUV UET CHEMREC Category indicator Product BTL-FT BTL-FT BTL-FT BTL-FT BTL-FT BTL-FT BTL-FT BTL-DME cumulative energy demand MJ-Eq 252% 186% 147% 115% 169% 263% 128% 100% abiotic depletion kg Sb eq 255% 260% 155% 121% 165% 257% 128% 100% global warming (GWP100) kg CO2 eq 226% 252% 128% 104% 171% 224% 116% 100% photochemical oxidation, non-b kg C2H4 244% 361% 258% 100% 292% 245% 104% 141% acidification kg SO2 eq 256% 192% 190% 100% 181% 289% 130% 133% eutrophication kg PO4--- eq 453% 207% 162% 106% 176% 300% 117% 100% water use m3 780% 151% 127% 100% 672% 1034% 508% 396% land competition m2a 631% 155% 139% 100% 610% 959% 458% 358% Min Max Lowest impacts 100% 115% Low impact 116% 150% High impact 151% 250% Highest impacts 251% Page 42

Interpretation - Wood BLEF-DME lower than cef-d for CED, abiotic depletion, global warming, eutrophication, acidification, water and land use BLEF-DME higher impacts than cef-d for photochemical oxidation CFB-D 3rd rank for all category indicators ICFB-D has highest impacts in all categories because of low conversion efficiency to fuel (but by-product electricity) Page 43 Interpretation - Straw cef-d lowest impacts for the conversion of straw followed by the def-d and the CFB-D process No clear recommendation comparing wood and straw Only one conversion process using miscanthus (ICFB-D) Page 44

General improvement options Increase of FT-fuel yield Reduce emissions (CH4, NMVOC, NOx, particles) with off-gases and from the power plant Improve biomass provision and production Recycling of nutrients in slag and ashes Page 45 Limitations of the LCA study of BTL production Pesticides, heavy metals and impacts of land occupation for biomass production not considered in the assessment No agreement on reliability of assessment methodologies of toxicity impacts Page 46

Importance of process stages (Eco-indicator 99) BTL diesel 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 passenger car road evaporation and tyre abrasion provision fuel combustion, fuel The environmental impacts of roads and cars are assumed to be the same for all fuels Page 47 Reduction potential

Questions to be answered Using BTL reduces the GWP by X% compared to fossil fuel Using a specific amount (e.g. 1 MJ or 1 kg) of BTL reduces the GWP by Y kg (or another appropriate unit) compared to fossil fuel Page 49 Calculations of potential reduction 12% 15% 20% 38% 100% Page 50

Example GWP of BTL-Diesel BTL 52% 65% diesel Neglecting parts of the life cycle leads to different conclusions concerning (Jungbluth et al. 2008: LCA of biomass-to-liquid fuels) reduction potentials expressed as a percentage Page 51 0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 passenger car road evaporation and tyre abrasion provision fuel combustion, fuel And again: How much better are biofuels? Page 52 If we want an answer like the use of biofuel has???% lower GWP than fossil fuels than we have to include the all parts of the life cycle, e.g. for transports also cars and streets Neglecting certain parts of the life cycle, even if the same for both options, will bias the results System boundaries must be stated correctly if comparing reduction figures, e.g. well-to-wheel should include the wheel See /btl/ for background paper

Annexe Bioenergy Project Ökobilanz von Energieprodukten Harmonization of data collection Clear definition of product properties Guidelines for allocation Standard assumptions for prices in allocation Standard distances for biomass transports Standard data for regional storage Carbon balance for biogenic fuels has been corrected in allocation according to product properties Page 54

Explanations Page 55 Beispiel für Sachbilanzdaten Name Locatio n Unit potatoes IP, at farm Standar ddeviat ion95% GeneralComment Location CH InfrastructureProcess 0 Unit kg Technosphere ammonium nitrate, as N, at regional storehouse RER kg 4.35E-4 1.07 (2,1,1,1,1,na) statistical data [sulfonyl]urea-compounds, at regional storehouse CH kg 2.69E-7 1.13 (2,2,3,1,1,na) statistical data potato seed IP, at regional storehouse CH kg 6.78E-2 1.07 (2,1,1,1,1,na) statistical data fertilising, by broadcaster CH ha 8.08E-5 1.07 (2,1,1,1,1,na) statistical data harvesting, by complete harvester, potatoes CH ha 2.69E-5 1.07 (2,1,1,1,1,na) statistical data transport, lorry 28t CH tkm 1.57E-3 2.71 (4,5,na,na,na,na) standard assumption resource, in air Carbon dioxide, in air kg 3.42E-1 1.07 (2,2,1,1,1,na) calculation resource, biotic Energy, gross calorific value, in biomass MJ 3.87E+0 1.07 (2,2,1,1,1,na) measurement resource, land Occupation, arable, non-irrigated m2a 1.27E-1 1.77 (2,1,1,1,1,na) statistical data Transformation, from arable, non-irrigated m2 2.69E-1 2.67 (2,1,1,1,1,na) statistical data Transformation, to arable, non-irrigated m2 2.69E-1 2.67 (2,1,1,1,1,na) statistical data air, low population density Ammonia kg 4.36E-4 1.30 (2,2,1,1,1,na) modell calculation Dinitrogen monoxide kg 1.29E-4 1.61 (2,2,1,1,1,na) modell calculation soil, agricultural Cadmium kg 2.62E-8 1.77 (2,2,1,1,1,na) modell calculation Chlorothalonil kg 8.83E-5 1.32 (2,2,1,1,1,na) modell calculation water, ground- Nitrate kg 9.36E-3 1.77 (2,2,1,1,1,na) modell calculation Phosphate kg 3.06E-6 1.77 (2,2,1,1,1,na) modell calculation water, river Phosphate kg 1.06E-5 1.77 (2,2,1,1,1,na) modell calculation Outputs potatoes IP, at farm CH kg 1.00E+0 Bilanzierungsprinzip Landumwandlung Wie viel m 2 Fläche wurden für die Produktion im Jahr 2005 im Vergleich zu 2004 hinzugewonnen? Wie hoch sind die Luftemissionen pro m 2 abgeholzter Fläche? Allokation der Luftemissionen auf die Fläche und nicht auf das produzierte Holz Neu Kategorie CO 2, land transformation entsprechend den IPCC Bilanzen Page 56

Berechnung Transformation Name Locati on Unit soybeans, at farm BR Location InfrastructureProcess 0 Unit kg Occupation, arable, non-irrigated m2a 1.97E+0 Transformation, to arable, non-irrigated m2 3.93E+0 Transformation, from forest, intensive, clear-cutting m2 6.22E-2 Transformation, from arable, non-irrigated m2 3.77E+0 Transformation, from shrub land, sclerophyllous m2 1.03E-1 provision, stubbed land BR m2 6.22E-2 Page 57 Name Berechnung Abholzung Location Infrastructu reprocess Unit round wood, clear-cutting, primary forest, primary forest clear-cutting, at forest road provision, stubbed land Location BR BR BR InfrastructureProcess 0 0 0 Unit ha m3 m2 round wood, primary forest, clear-cutting, at forest road BR 0 m3 5.21E+1 100 - provision, stubbed land BR 0 m2 1.00E+4-100 Wood, primary forest, standing - - m3 1.82E+2 29 71 Transformation, from tropical rain forest - - m2 1.00E+4-100 Transformation, to forest, intensive, clearcutting - - m2 1.00E+4-100 power sawing, without catalytic converter RER 0 h 1.24E+1 100 - Carbon dioxide, land transformation - - kg 1.20E+5-100 Carbon monoxide, fossil - - kg 7.84E+3-100 Methane, fossil - - kg 5.14E+2-100 Page 58

Structuring of life cycles stages Page 59 Mix of different inputs, e.g. Rape seeds IP and organic used in oil pressing Different biogas processes used as input to grid Mix of different ethanol pathways used as filling for car Modelling of average cases Data can be easily disaggregated if singe pathways are of interest Change of market situation must be considered in each study using the data Transport services investigated in this project Page 60 Passenger cars Compressed natural gas Methane 96% Ethanol 5% Methanol 100% Plant oil methyl ester 5% ETBE 15% EURO 3, 4, 5 for petrol and diesel Trucks Rape seed methyl ester 100%

Name Inventory Clear Cutting Location Infrastructu reprocess Unit round wood, clear-cutting, primary forest, primary forest clear-cutting, at forest road provision, stubbed land Location BR BR BR InfrastructureProcess 0 0 0 Unit ha m3 m2 round wood, primary forest, clear-cutting, at forest road BR 0 m3 5.21E+1 100 - provision, stubbed land BR 0 m2 1.00E+4-100 Wood, primary forest, standing - - m3 1.82E+2 29 71 Transformation, from tropical rain forest - - m2 1.00E+4-100 Transformation, to forest, intensive, clearcutting - - m2 1.00E+4-100 power sawing, without catalytic converter RER 0 h 1.24E+1 100 - Carbon dioxide, land transformation - - kg 1.20E+5-100 Carbon monoxide, fossil - - kg 7.84E+3-100 Methane, fossil - - kg 5.14E+2-100 Page 61 Inventory agricultural product Name Locati on Unit soybeans, at farm BR Location InfrastructureProcess 0 Unit kg Occupation, arable, non-irrigated m2a 1.97E+0 Transformation, to arable, non-irrigated m2 3.93E+0 Transformation, from forest, intensive, clear-cutting m2 6.22E-2 Transformation, from arable, non-irrigated m2 3.77E+0 Transformation, from shrub land, sclerophyllous m2 1.03E-1 provision, stubbed land BR m2 6.22E-2 Page 62

1.8 Soybean greenhouse gases kg CO2-eq per kg at field 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 soybeans BR soybeans US Soy beans, integrated production, CH Soy beans organic, CH Page 63 fossil, fossil, non-co2 non-co2 CH4, biogenicch4, biogenic CO2 CO2, land CO2trans Produktion von Zuckerrohr Landwirtschaft Ernte per Hand bzw. maschinell Zucker /Ethanol Produktion Page Atemwegseffekte 64 durch Rauch aus der Verbrennung von Ernteresten

Zuckerproduktion 7.00E-07 6.00E-07 5.00E-07 DALY/kg 4.00E-07 3.00E-07 2.00E-07 1.00E-07 0.00E+00 sugar, from sugar beet CH sugar, from sugarcane BR Remaining substances Ammonia Particulates, > 2.5 um, and < 10um Nitrogen oxides Sulfur dioxide Particulates, < 2.5 um Page Atemwegseffekte, 65 inorganic,eco-indicator 99 (H,A), Verbrennung von Ernteresten Fahrkilometer mit Ertrag aus einem Hektar miscanthus, ICFB-D short-rotation wood, CFB-D short-rotation wood, cef-d short-rotation wood, ICFB-D forest wood, cef-d Page Grosse 66 Unterschiede in Abhängigkeit von Rohstoffertrag und Nebenprodukten